背面反射型Siアナライザー分光器における分光原理の検討

Study of a spectroscopic principle of Si-analyzer near-backscattering instruments

高橋 伸明; 柴田 薫  ; 佐藤 卓*; 川北 至信*; 中島 健次  ; 新井 正敏; Mamontov, E.*

Takahashi, Nobuaki; Shibata, Kaoru; Sato, Taku*; Kawakita, Yukinobu*; Nakajima, Kenji; Arai, Masatoshi; Mamontov, E.*

J-PARC/MLFに設置が計画されている逆転配置型分光器(DNA)は、PG, Ge, Siの3種類のアナライザーを走査する-空間によって選択できるよう設計されている。この中でSiアナライザーは2から3eVのエネルギー分解能を達成することが期待されており、そのためには高度な分光原理に基づいた装置設計が必要となる。最近SNSに建設されたSiアナライザー型分光器(BASIS)は、以下に示すような分光原理に従って高エネルギー分解能を達成している。Siアナライザーは、試料直上(及び直下)の点を中心とする半径の球面形状を有する。このとき与えるべき装置パラメータは、球の中心の座標,半径,検出器の座標である。試料(点)において仰角で散乱された中性子は、アナライザー(点)において波長の中性子が角度2でBragg反射され、検出器(点)へ時刻に到達する。このとき、変数と検出器の座標は仰角の関数として表現できる。したがって、位置敏感型検出器(PSD)を用い、各ピクセルにおいて検出されるTOFスペクトルにそれぞれ補正を行い足し合わせることにより、1本の非弾性スペクトルを得ることが理論上可能である。われわれは、分光器パラメータの最適化を目的に、この分光原理を定式化し、その特徴を明らかにしたので報告する。

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